如图甲所示,电源电压保持不变, 是定值电阻,小灯泡 的额定电压是 且灯丝电阻不随温度变化。当闭合开关 、 ,断开开关 ,调节滑动变阻器 的滑片,使电压表示数从 变为 的过程中,电路总功率变化了 ,其中电压表示数为 时,电流表示数为 ;滑动变阻器 的电功率 与电压表示数 的关系如图乙所示,滑动变阻器 的滑片在 点、 点时,对应电压表示数为 、 ,且 .求:
(1)定值电阻 的阻值。
(2)电源电压。
(3)滑动变阻器 的滑片从 点滑到 点过程中, 接入电路的阻值范围。
(4)当闭合开关 、 ,断开开关 ,滑动变阻器 的滑片在中点时,小灯泡 恰好正常发光,其电功率为 ;当滑动变阻器 的滑片在阻值最大处时,小灯泡 的电功率为 .则 与 之比是多少?
如图所示的电路,电源电压恒定, 、 为两个定值电阻, 为“ ”的小灯泡。开关 、 、 均闭合时,电流表 的示数为 , 的示数为 ;保持 闭合,断开 、 ,小灯泡 恰好正常发光。求:
(1)小灯泡正常发光时的阻值 ;
(2)小灯泡正常发光 所消耗的电能;
(3)电源电压和电阻 、 的阻值。
如图1为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机,它的正常工作电压为 ,水箱装水最多 ,加热功率有大小两个挡位,设计师最初设计的内部电路有如图2甲、乙两种接法,其中电热丝 , 。
(1)高温水蒸气熨烫衣服时,水蒸气遇到衣服迅速 成小水珠,放出热量,将衣服熨平(填物态变化名称);
(2)如果选择甲电路,电路中最大电流为 ,如果选择乙电路,电路中最大电流为 ,由于两个电路中所选熔断器里的熔丝允许通过的最大电流为 ,故设计师最终选择了甲电路;(计算结果保留一位小数)
(3)请分别计算这款挂烫机两个挡位的额定功率;
(4)若将水箱中 的水从 加热到 ,挂烫机至少需要加热多长时间? 水的比热容 。
自动上水电热水壶因其方便取水越来越受到人们的喜欢。取水时,只要闭合取水开关,水泵在电动机的带动下,就能将水抽到壶内,如图甲。
(1)电热水壶的水泵原理与图乙相似。图乙中,当泵壳里的水被高速旋转的叶轮甩出时,转轴附近就形成了一个低压区,水在 的作用下,通过进水管进入泵壳。当水离开出水口后,由于 ,会继续向上运动
(2)自动取水时,将1升水抽高0.5米灌入电热水壶中需要5秒,则电动机抽水时的功率至少为多少瓦?
(3)某电热水壶的额定电压为220伏,加热功率为1100瓦,保温功率为55瓦,工作电路如图丙。制作电热水壶时,所选用电热丝 、 的阻值分别为多少欧姆?
在综合实践活动中,科技小组设计了一个由压敏电阻控制的报警电路如图所示,电源电压恒为 ,电阻箱最大阻值为 .报警器(电阻不计)通过的电流达到或超过 会报警,超过 会损坏。压敏电阻 在压力不超过 的前提下,其阻值随压力 的变化规律如下表所示。
压力 |
0 |
50 |
100 |
150 |
200 |
250 |
300 |
|
电阻 |
580 |
560 |
540 |
520 |
500 |
480 |
460 |
|
(1)为不损坏元件,报警电路允许消耗的最大功率是多少?
(2)在压敏电阻 所受压力不超过 的前提下,报警电路所选滑动变阻器的最大阻值不得小于多少?
(3)现要求压敏电阻受到的压力达到或超过 时,电路报警按照下列步骤调试此报警电路:
①电路接通前,滑动变阻器滑片 置于 端;根据实验要求,应将电阻箱调到一定的阻值,这一阻值为 ;
②将开关向 端(填数字)闭合,调节 ,直至 ;
③保持 ,将开关向另一端闭合,报警电路即可正常使用。
(4)对(3)中已调试好的报警电路,现要求压敏电阻受到的压力达到或超过 时,电路报警,若电源电压可调,其它条件不变,则将电源电压调为 即可。
现有规格分别为“ ”和“ ”两个小灯泡 、 ,已知它们的电流与电压间关系如图所示。
(1)由图可知, 、 的灯丝电阻都随电流的增大而 (选填“增大”“减小”或“不变” 。
(2)若将 、 并联接在学生电源间,电源电压调节为6伏,通电5分钟,则两灯泡消耗的总电能为多少焦?
(3)若将 、 串联接在学生电源间,调节电源电压,在保证每个灯泡两端电压不超过其额定电压的情况下, 、 消耗的实际总功率最大值是多少?
如图所示是某款有加热和保温功能的电热饮水机的电路原理图,机内有温控开关 ,该饮水机的部分参数已知:额定电压为 ,加热时的总功率为 ,保温时的功率为 , 、 为加热电阻丝(假设它们的阻值不变)。饮水机在额定电压下工作时,求:
(1)加热时电路中的总电流为多少?
(2)保温状态下,5分钟消耗的电能是多少焦?
(3)当开关 和 都闭合时是在加热状态还是保温状态?并请你求出 的电阻是多大?
某市中考实验操作考试时,实验员为同学们“探究小灯泡的额定电功率”准备了以下器材:额定电压为 的小灯泡(正常发光时电阻约为 、规格为“ ”的滑动变阻器、新干电池4节、开关、电流表、电压表、导线若干。
【设计实验与制定计划】
(1)请你用笔画代替导线,将图甲所示的电路连接完整;
(2)在闭合开关前,应将滑片 移到最 (选填“左”或“右” 端;
(3)在右边虚线方框内画出对应的电路图;
(4)经检查,电路连接无误,各元件完好。闭合开关后,无论怎样移动滑片 ,电压表的示数都调不到 ,存在这种问题的原因是 ,让小灯泡正常发光最简便的方法是: ;
(5)解决上述问题后,移动滑片 使电压表的示数为 时,小灯泡正常发光,此时电流表示数图如乙所示,则小灯泡的额定功率是 。
梅雨季节,湿衣服久晾不干,令人烦恼。小组同学设计出两款自动控制“干衣神器”,可使得衣服快速变干,请选择其中一种方法完成电路原理设计并算出相应答案。(两种方法都做,以第一种为准)
方法一 |
方法二 |
器材:开关 ,电源转换器(把 交流电压转换为 直流电压),定值电阻 ,热敏电阻 (电阻随温度的变化关系如图所示)。电磁继电器(线圈电阻不计,线圈电流大于 时衔铁被吸下,线圈电流小于 时衔铁被弹回),电风扇,电热丝(电阻不变)。 功能:①闭合开关 .当温度低于 时,机器吹热风;当温度高于 时,机器吹冷风。 ②受控电路 工作电路)吹热风时功率为 、吹冷风时功率为 。 (1)请以笔画线代替导线完成电路连接。 (2)定值电阻 的阻值为 。 (3)电热丝的阻值为 . |
器材:开关 ,电源转换器(把 交流电压转换为 直流电压),定值电阻 ,湿敏电阻 (电阻随摆度的变化关系如图所示),电磁继电器(线圈电阻不计,线圈电流大于 时衔铁被吸下,线圈电流小于 时衔铁被弹回),电风扇,电热丝(电阻不变) 功能:①闭合开关 .当湿度大于 时,机器吹热风;当湿度小于 时,机器吹冷风。 ②受控电路 工作电路)吹热风时功率为 ,吹冷风时功率为 。 (1)请以笔画线代替导线完成电路图连接。 (2)定值电阻 的阻值为 。 (3)电热丝的阻值为 . |
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无人机作为空中平台,以高分辨率高速摄像机、轻型光学相机、激光扫描仪等设备获取信息,用计算机对图象信息进行处理,并按照一定精度要求制作成图象。无人机航拍影像具有高清晰、高现实性的优点。下表是某小型无人机的部分参数:
参数名称 |
最大飞行 半径 |
最大巡航速度 |
电池电压 |
电池容量 |
电动机额定功率 |
拍摄速度 帧 秒 |
数据 |
5 |
50 |
24 |
2500 |
20 |
11000 |
(电池容量 放电电流 放电时间,例如, 是指以 的电流能连续工作 。帧 秒 是指每秒拍摄的画面数)
(1)人们是利用遥控器通过 传输信息操控无人机的,其有效操控距离至少为 。
(2)小轿车在高速公路上限速 。如图甲所示,交警部门利用无人机进行高速公路通行情况的实时监测。一辆小轿车在通行 的过程中,高速摄像机拍摄帧数为110帧,据此判断小轿车是否超速? (是 否)。
(3)如图乙,是无人机竖直向上运动的 图象,由图象可知,在 内,无人机受到的升力 重力。
(4)电动机是控制无人机飞行状态的关键动力设备,当它正常工作时, 内消耗的电能是 .已知电动机消耗的功率是电源总功率的 ,则无人机在空中以额定功率飞行的时间不能超过 。
(5)为增大小型无人机的巡航时间,请从研制方面,提出一条合理化建议: 。
如图甲所示,电源电压保持不变,R 2为0﹣20Ω的滑动变阻器。A 1的量程为0.6A,A 2的量程为3A,V 1的量程为15V,V 2的量程为3V,不考虑温度对灯丝电阻的影响,定值电阻R 1的I﹣﹣U关系图象如图乙所示。
(1)当S 1、S 2都闭合时,A 2读数为1.25A,V 1读数为6V,小灯泡L恰好正常发光,求定值电阻R 1的阻值和小灯泡的额定功率。
(2)当S 1、S 2都断开时,为保证各表的安全使用,求滑动变阻器允许连入电路的阻值范围。
(3)当S 1、S 2都断开时,在各表均能正常工作的情况下,求小灯泡L消耗的最大功率与最小功率之比是多少?该电路通电80s至少能产生多少热量?
某款新型电动汽车的性能参数如表所示,请回答下列问题。
(1)电动机是电动汽车的核心部件,电动机正常工作时,电能转化为 能,电动机的工作原理是 。
(2)电动机正常工作时,通过线圈的电流是多大?
(3)同类型号的燃油汽车在同等条件下百公里消耗汽油为 ,请通过计算比较两种汽车的百公里能耗,并说明能耗不同的主要原因。汽油的密度 ,汽油的热值 。
(4)汽车在某段公路上匀速行驶时,进入某超声测速区域,如图所示。当该车运动到距测速仪 时,测速仪向该车出一超声波信号, 后收到从车返回的信号,超声波在空气中传播速度为 ,求该车的速度。
工作电压 |
|
电动机功率 |
|
百公里耗电量 |
|
如图,图1是一款多档功率的电炒锅,图2是其内部简化工作电路图。 、 、 是加热电阻,其中 的电阻值为 .接通电源,只闭合开关 电炒锅的功率为 ,再闭合 电炒锅的功率为 .求:
(1)电炒锅消耗的最大电功率和加热电阻 的阻值?
(2)某次使用电炒锅做菜时,以最大功率炒菜用了 ,以最小功率炖菜用了 。求这次做菜消耗的电能。
(3)电炒锅是一种具有金属外壳的大功率用电器,从安全角度考虑,在使用中应特别注意什么?(写出一条)
某电热加湿器具有防干烧功能,可在水量不足时自动停止工作,其工作原理如图所示;水箱中的加热器具有高、低两挡功率调节功能,其内部电路(未画出)由开关 和阻值分别为 和 的电阻丝 、 组成。轻弹簧的下端固定在水箱底部,上端与一立方体浮块相连,浮块内有水平放置的磁铁。该加湿器为防干烧已设定:仅当浮块处于图中虚线位置时,固定在水箱侧壁处的磁控开关方能闭合而接通电路。
(1)当处于高功率挡时,加热器工作 所产生的热量全部被 的水吸收后,水温升高了 .已知加热器处于低功率挡时的功率为 ,电压 ,水的比热容 。
①求加热器处于高功率挡时的功率;
②请画出加热器内部电路。
(2)当向水箱内缓慢加水使浮块上升至图中虚线位置时,浮块下表面积距水箱底部的高度为 ,弹簧对浮块的弹力大小为 ,浮块(含磁铁)的质量为 , 取 。
①求浮块上升至虚线位置时排开水的体积;
②该加湿器所设定的防干烧最低水面距水箱底部的高度为 ,理由是 。